Fraunhofer-Gesellschaft

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Adiabatisches Schneiden auf Stanzautomaten

 
: Groß, Klaus-Peter; Groll, Ekkehard; Weise, Dieter

Blech Rohre Profile 60 (2013), No.4, pp.30-33
ISSN: 0006-4688
German
Journal Article
Fraunhofer IWU ()
HGSS; Schneiden

Abstract
In der Automobilindustrie bleiben Stahlbleche als Ausgangswerkstoff unverzichtbar. Um die erhöhten Anforderungen dieser Schlüsselindustrie an die Blechteile zu erfüllen, wurden hoch- und höchstfeste Blechwerkstoffe entwickelt. Daraus lassen sich gewichtsreduzierte Bauteile fertigen, die heute einen wichtigen Beitrag für eine höhere Energie-Effizienz in der Automobil-industrie leisten.
Bei der Herstellung der Bauteile aus höher- oder höchstfesten Werkstoffen stoßen konventionelle Herstellverfahren der Stanztechnik an ihre Grenzen und es lassen sich mit ihnen die erhöhten Anforderungen der Automobilindustrie nicht erfüllen. Insbesondere das wichtigste und kostengünstigste (Trenn-)Verfahren der Zerteiltechnik, das konventionelle Scherschneiden, verfestigt durch seinen verfahrenspezifischen Prozessablauf die Schnittkanten und kann z. B. zur Mikrorissbildung führen. Die weitere Verarbeitbarkeit des Blechteils wird beeinträchtigt, sodass es zu einem vollständigen Ausfall der Bauteilfunktion kommen kann.
Eine Alternative zum konventionellen Scherschneiden ist das "adiabatische Trennen". Es wird heute bereits erfolgreich in der Kaltmassivumformung z. B. zum Trennen von Stangenmaterial eingesetzt und kann hier als Stand der Technik bezeichnet werden. Das Verfahren basiert auf einem seit den 1940er Jahren bekannten physikalischen Phänomen der Scherbandbildung (Abb. 1). Die positive Wirkung dieses Phänomens wird damit erklärt, dass als Folge der hohen Geschwindigkeit des Stempels ein kurzzeitiger (< 100 µs) Temperaturanstieg eintritt, der auf einem sehr schmalen Werkstoffbereich (< 100 µm) begrenzt ist. Eine hohe Kaltverfestigung wie beim normalen Scherschneiden tritt nicht auf und es entstehen keine voreilenden Risse. Die durch den Trennvorgang entstehende Wärme kann nicht in die Umgebung der Prozesszone abfließen. Damit ist der Bereich der Trennfuge im Vergleich zum Scherschneiden weicher und die Duktilität des Werkstoffes der Randfasern bleibt erhalten.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-259572.html